生体状態検出装置
【課題】測定時の被験者の状態に影響されることなく、脈波や脈拍等の生体状態を精度良く検出可能な生体状態検出装置を提供する。
【解決手段】筐体４０は表面に被験者の掌を接触させる接触面５１、５２を有しており、該接触面５１、５２にはそれぞれ被験者の生体状態を示す生体信号を検出する光学式脈波センサ６１、６３が備えられている。接触面５１、５２は、該接触面５１、５２に接触させた被験者の掌によって当該装置１が鉛直方向下方から支持される位置に形成されている。これにより、被験者の掌には筐体４０の質量が鉛直方向上方から下方に作用するため、接触面５１、５２に設けられた光学式脈波センサ６１、６３は、筐体４０の質量に依存する押圧力によって被験者の掌を押圧する。押圧力は、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【解決手段】筐体４０は表面に被験者の掌を接触させる接触面５１、５２を有しており、該接触面５１、５２にはそれぞれ被験者の生体状態を示す生体信号を検出する光学式脈波センサ６１、６３が備えられている。接触面５１、５２は、該接触面５１、５２に接触させた被験者の掌によって当該装置１が鉛直方向下方から支持される位置に形成されている。これにより、被験者の掌には筐体４０の質量が鉛直方向上方から下方に作用するため、接触面５１、５２に設けられた光学式脈波センサ６１、６３は、筐体４０の質量に依存する押圧力によって被験者の掌を押圧する。押圧力は、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈波や脈拍数等の生体状態を検出する生体状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脈波や脈拍数等の生体状態を検出する生体状態検出装置が知られている。脈波とは、心拍に従って発生する、血管内の血液の波動的な圧力変動のことであり、脈拍数とは、脈波に現れるピークの一定時間あたりの回数である。
【０００３】
このような生体状態検出装置では、被験者の指または掌等に接触可能に設けられた光学式の脈波センサを用いて、脈波や脈拍数等を検出することが一般的である。光学式脈波センサとは、赤外光や可視光等の光を被験者の指または掌等に照射し、指または掌等からの反射光を受光し、反射光の強度に基づいて、血液中のヘモグロビンの光吸収特性を利用して血管内の血液の波動的な容積変化を検出する、すなわち脈波を検出するものである。
【０００４】
光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置としては、光学式脈波センサが設けられている可動部に上方から被験者の指を載置させ、被験者が指を上方から可動部に載置する方向とは反対方向に設けられた指ガイド部に向けて、バネの作用により可動部が指腹を押圧する構成となっている脈波検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記装置では、光学式脈波センサが指腹を押圧する圧力（以下、接触圧という）は、被験者の力の入れ具合や被験者の指の大きさ等、被験者の測定時の状態によって影響を受け、一定とはならない虞がある。
【０００７】
例えば、被験者が意識的に指腹に力を入れた場合には、接触圧が大きくなり過ぎて、被験者の指腹の血管内の血流が止まる虞があり、脈波が検出できなくなるという問題が生じる。
【０００８】
また、被験者の指が小さい場合、つまり、被験者の指が載置されていないときの指ガイド部と可動部との隙間よりも指腹の厚みが小さいような場合、接触圧が小さくなり、被験者の指腹と光学式脈波センサとの間に隙間ができる虞がある。この隙間から太陽や蛍光灯等からの照射光が外乱として光学式脈波センサで受光されると、脈波を正確に検出できないという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、測定時の被験者の状態に影響されることなく、脈波や脈拍等の生体状態を精度良く検出可能な生体状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の生体状態検出装置は、筐体の表面に被験者の掌を接触させる接触面を有し、この接触面に被験者の生体状態を示す生体信号を検出する検出部が備えられている。ここでは、掌とは手首から先の内側の面をいう。
【００１１】
ここで特に、接触面は、該接触面に接触させた被験者の掌によって当該装置が鉛直方向（重力方向）下方から支持される位置に形成されている。
これにより、被験者の掌には筐体の質量が鉛直方向上方から下方に作用するため、接触面に設けられた検出部は、筐体の質量に依存する押圧力によって被験者の掌を押圧する。つまり、検出部が被験者の掌を押圧する押圧力（接触圧）は、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【００１２】
従って、本発明の生体状態検出装置では、測定時の被験者の状態に影響されることなく、生体状態の検出精度を向上させることができる。
具体的には、請求項２に記載のように、検出部は、接触面に接触させた掌に向け光を照射すると共に照射した方向から到来する反射光を受光するものであり、生体状態検出装置は、検出部にて受光した光の強度の連続的な変化を被験者の脈波として検出することが例示される。
【００１３】
上述の様に、光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置では、光学式脈波センサが掌を押圧する押圧力（接触圧）は、大きすぎると掌の血管の血流を止めることになり、脈波の測定ができないという問題が生じる。一方、接触圧が小さすぎると、接触状態が不安定となり、精度のよい脈波の測定ができないという問題が生じる。
【００１４】
本発明の生体状態検出装置では、掌と検出部との接触圧は筐体の質量に依存するため、接触圧が脈波を検出するために適した範囲となるように、すなわち、掌の血流を止めること無くかつ安定な接触状態が得られる範囲となる様に筐体の質量を適当に定めることにより、精度よく脈波を検出することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の生体状態検出装置では、検出部は、支持面から突出するよう設けられている。
これによると、検出部に掌の凹部が接触するような場合であっても、検出部は被験者の掌に確実に密着するため、精度良く生体状態を検出することができる。特に、請求項２に記載のように光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置では、検出部が掌に確実に密着することにより検出部と被験者の掌との隙間が生じなくなるため、隙間からの蛍光灯や太陽光等の外乱の影響を受けることが無くなり、結果として精度よく脈波を検出することができる。
【００１６】
ところで、生体信号、特に脈波の検出精度を向上させるためには、掌において指先より手首側の領域において測定を行うことが望ましい。指先に比べて血流が温度による影響を受けにくく、低温環境下でも安定して測定を行うことができるためである。さらに述べると、上述の指先より手首側の領域のうち、拇指球部において測定を行うことが望ましい。拇指球部は、手首に近いため、血流が温度による影響をより受けにくいためである。また、拇指球部は、皺が少なく肉厚で弾力に富むため、検出部との隙間が生じにくいためである。
【００１７】
そこで、請求項４に記載の生体状態検出装置では、接触面において、被験者の掌の親指の付け根のふくらみの部分、すなわち拇指球部分が当接する位置に、検出部が設けられている。
【００１８】
さらに、請求項５に記載の生体状態検出装置では、少なくとも掌の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させる突起部が接触面に設けられている。これによると、突起部により掌の拇指球部の位置が位置決めされるため、被験者の手の大きさによらず、検出部を拇指球部に確実に当接させることができる。
【００１９】
なお、請求項６に記載の様に、接触面には、該接触面と掌との間の摩擦係数を増加させる形状または材質を有した滑り止め部が設けられていることが望ましい。これにより、被験者の掌を滑りにくくすることができる。
【００２０】
以上のように構成された生体状態検出装置では、掌での支持を容易にするために、例えば請求項７に記載の様に、被験者が手を差し込むことができる形状を有した差込部が筐体に形成されていてもよい。この場合、差込部を構成する面を接触面とする。
【００２１】
ここで、差込部は、請求項８に記載の様に、被験者が手を差し込む差込方向の手前から奥に向かう穴状に形成されることが、例示される。これによると、接触面において被験者の掌が接触する範囲を制限することができる、すなわち拇指球部の位置する範囲を制限することができるため、この範囲に検出部を設けることにより、検出部を拇指球部に当接させ易くなる。
【００２２】
なお、差込部は、加工が容易な、手前から奥に貫通している穴状に形成されていてもよく、または、差込部は非貫通の穴状に形成されていてもよい。あるいは、例えば、請求項９に記載の様に、穴状の差込部に、被験者の掌の差込方向の動きを制限する制限部材が設けられていてもよい。これによると、差込方向において拇指球部の位置する範囲が制限されるため、この範囲内に検出部を設けることにより、検出部を拇指球部に当接させ易くなる。
【００２３】
また、生体状態検出装置は、例えば請求項１０に記載のように、載置面に載置されているときに、載置面との間に被験者が掌を差し込むことのできる形状に形成されていてもよい。
【００２４】
さらまた、生体状態検出装置は、例えば請求項１１に記載のように、筐体が、鉛直方向に延びる形状に形成された支柱部と、支柱部の鉛直方向上側端部に設けられ、水平方向に延びる形状に形成された上端支持部と、を備える形状に形成されていてもよい。ここで、記接触面は、上端支持部における鉛直方向下側の面とする。また、請求項１２に示すように、筐体は、支柱部の鉛直方向下側端部に設けられ、水平方向に延びる形状に形成された下端支持部をさらに備えていてもよい。
【００２５】
なお、接触面は、請求項１３に記載のように平面状に形成されていても良いし、請求項１４に記載のように曲面状に形成されていてもよい。接触面を平面状に形成する場合は加工が容易となり、接触面を曲面状に形成する場合は被験者が接触面において筐体を支持し易くなる。
【００２６】
また、接触面は、請求項１５に記載のように水平方向に延びて形成されていてもよい。あるいは、請求項１６に記載のように、接触面は、該接触面に接触させた被験者の掌の小指側が鉛直方向下側になると共に親指側が鉛直方向上側となるように、水平方向に対して角度を有するように形成されていてもよい。前者の場合は加工が容易となり、後者の場合は、被験者が生体状態検出装置を支持するときに接触面が水平方向に対して斜めになることにより、被験者が生体状態検出装置を支持し易くなる。
【００２７】
そして、このように構成された生体状態検出装置は、請求項１７に示すように被験者に左右両方の掌で支持されるように構成されてもよい。こうすることで被験者が両方のセンサを意識することでバランスよく把持でき、押圧力がより一定に保たれる。また万が一被験者のバランスが崩れても、少なくとも一方の手に加わる押圧力は低く抑えられるため、良好に脈波を検出できる。
【００２８】
なお、左右両方の掌で支持されるように構成する場合は、請求項１８に記載のように、接触面にて被験者の右掌に作用する鉛直方向下向きの力と、左掌に作用する鉛直方向下向きの力とが、等しくなるように、筐体を形成することが望ましい。このような左右のバランスを考えた筐体構造により、被験者にとってよりバランスの良い把持が可能となり、良好に脈波が検出できる。
【００２９】
また、このように構成された生体状態検出装置は、請求項１９に記載のように左右のうちいずれか一方の掌で支持されるように構成されてもよい。このように構成することで毎回同じ掌（右なら右手）で計測するため、繰り返し計測において、一度の教示で被験者が把持のコツを掴みやすく、容易に良好な脈波信号の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は滑り止め部の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は滑り止め部の構成を示す断面図である。
【図３】鉛直方向上側から第１水平部を透過して掌を見た様子を示す模式図である。
【図４】変形例１＿１の生体状態検出装置の正面図である。
【図５】（ａ）は変形例１＿２の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿３の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は変形例１＿４の生体状態検出装置の正面図である。
【図６】（ａ）は変形例１＿５の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿６の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は変形例１＿７の生体状態検出装置の正面図である。
【図７】（ａ）は変形例１＿８の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿９の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）の二点鎖線ｂ−ｂにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。
【図８】（ａ）は変形例１＿１０の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿１１の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は変形例１＿１２の生体状態検出装置の正面図である。
【図９】第２実施形態の生体状態検出装置の斜視図である。
【図１０】（ａ）は変形例２＿１の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例２＿１の生体状態検出装置の使用例を説明する説明図である。
【図１１】（ａ）は変形例２＿２の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例２＿３の生体状態検出装置のである。
【図１２】（ａ）は変形例２＿４の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例２＿５の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）の二点鎖線ｃ−ｃにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。
【図１３】変形例２＿６の生体状態検出装置２０６の正面図である。
【図１４】他の実施形態の滑り止め部の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第１実施形態]
本実施形態の生体状態検出装置は、光学式脈波センサを左右両方の掌に接触させることにより、生体信号として脈波や脈拍を検出し、生体状態を測定する装置に適用される。
【００３２】
＜構成＞
図１は、本実施形態の生体状態検出装置１の斜視図である。図中において、生体状態検出装置１に重力が作用する方向を鉛直方向、鉛直方向と垂直な方向を水平方向という。また、水平方向であって、紙面に向かって右側を右（方向）、向かって左側を左（方向）という。また、紙面の手前から裏側へ向かう方向を差込方向という。さらにまた、水平方向に平行な面を水平面という。
【００３３】
生体状態検出装置１は、図１に示すように、筐体４０と、該筐体４０の表面に設けられている光学式脈波センサ６１、６３および突起部７１、７３と、を備えている。
＜筐体＞
筐体４０は、鉛直方向に延びる柱状に形成されている支柱部４１と、支柱部４１の鉛直方向上側の端部に設けられ、支柱部４１から水平方向左右に延びる板状に形成されている第１水平部４３と、支柱部４１の鉛直方向下側の端部に設けられ、支柱部４１から水平方向左右に延びる板状に形成されている第２水平部４５と、を有している。筐体４０は、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂等によって形成されている。
【００３４】
第１水平部４３および第２水平部４５は、水平方向に同じ大きさ、および鉛直方向に同じ厚さに形成されており、支柱部４１は第１水平部４３および第２水平部４５の長手方向の中心に位置している。つまり、筐体４０は、支柱部４１を中心とした左右対称の形状となっている。
【００３５】
ここで、第１水平部４３において、鉛直方向下側の面のうち、左側の面を左接触面５１とし、右側の面を右接触面５２とする。また、第２水平部４５において、鉛直方向上側の面のうち、左側の面を左差込面５５とし、右側の面を右差込面５６とし、鉛直方向下側の面を設置面５７とする。また、支柱部４１の左側の面を支柱左側面５３、右側の面を支柱右側面５４とする。
【００３６】
つまり、設置面５７は、水平面と平行な平面状に形成されている。設置面５７は、被験者が生体状態の測定を行う際、物体を載置する載置面が平面状に形成された机等の上に生体状態検出装置１を載置する場合に、載置面と接する面に相当する。
【００３７】
また、左接触面５１、右接触面５２、左差込面５５、および右差込面５６は、水平面と平行な平面状に形成されている。支柱左側面５３および支柱右側面５４は、水平面と略平行な平面状に形成されている。左接触面５１、左差込面５５および支柱左側面５３により形成される左差込空間９１と、右接触面５２、右差込面５６および支柱右側面５４により形成される右差込空間９３とは、それぞれ、被験者の左掌３０１および右掌３０２を、差込方向手前から奥に向かって差し込ませることができる程度の大きさに形成されている。
【００３８】
左接触面５１および右接触面５２には光学式脈波センサ６１、６３および突起部７１、７３が設けられており、左接触面５１および右接触面５２のうち、これら光学式脈波センサ６１、６３および突起部７１、７３を除いた部分に、滑り止め部８１が設けられている。
【００３９】
図２（ａ）は、光学式脈波センサ６３の周囲に設けられた滑り止め部８１の拡大斜視図である。滑り止め部８１は、樹脂により形成されており、図２（ａ）に示すように表面全体に小さな凸部が設けられている。滑り止め部８１は、これら小さな凸部により滑り止めの効果を有している。
【００４０】
＜光学式脈波センサ＞
光学式脈波センサ６１は左接触面５１に、光学式脈波センサ６３は右接触面５２に、それぞれ接触面から鉛直方向下側に突出するように設けられている（図１、２（ａ）参照）。
【００４１】
図２（ｂ）は、光学式脈波センサ６３の構成を模式的に示す断面図である。
光学式脈波センサ６１、６３は同じ構成であるため、以下では光学式脈波センサ６３について説明する。光学式脈波センサ６３は、図２（ｂ）に示すように、透過性を有する材質により形成されているカバー６３１と、該カバー６３１の内部に設けられている照射部６３３および受光部６３５と、を備えている。照射部６３３は右接触面５２に接触させた右掌３０２に向けて赤外線を照射し、受光部６３５は、赤外線を照射した方向から到来する反射光、すなわち右掌３０２からの反射光を受光し、受光した反射光の強度から、血管内の血液の連続的な容積変化を脈波として検出するように構成されている。なお、光学式脈波センサ６１については、上記説明において、右接触面５２を左接触面５１とし、右掌３０２を左掌３０１として読み替えるものとする。
【００４２】
＜突起部＞
突起部７１は左接触面５１に、突起部７３は右接触面５２に、それぞれ接触面から鉛直方向下側に突出するように設けられている（図１参照）。
【００４３】
図３は、被験者の左掌３０１を左接触面５１に接触させ、右掌３０２を右接触面５２に接触させたとき（図１参照）、鉛直方向上側から第１水平部４３を透過して両掌を見た様子を示す模式図である。なお、図３には、左掌３０１、右掌３０２に比べて小さい左掌３０５、右掌３０６が左掌３０１、右掌３０２と共に図示されている。
【００４４】
図３に示すように、突起部７１、７３は、接触面（左接触面５１、右接触面５２）に接触させた掌（左掌３０１、右掌３０２）の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させる形状に形成されている。
【００４５】
これにより、左接触面５１内における左掌３０１の位置、および右接触面５２内における右掌３０２の位置が、位置決めされる。
そして、位置決めされた左掌３０１、右掌３０２の親指の付け根のふくらみの部分、すなわち拇指球部３０３、３０４の中央部に当接するように、上記光学式脈波センサ６１の左接触面５１内の位置を定め、光学式脈波センサ６３の右接触面５２内の位置を定めることにより、光学式脈波センサ６１、６３を拇指球部に確実に当接させることができる。
【００４６】
なお、図３に示す左掌３０５、右掌３０６の様に、掌の大きさには個人差があるが、突起部７１、７３を設けることにより、掌の大きさによらず光学式脈波センサ６１、６３を拇指球部に確実に当接させることができる。
【００４７】
＜作用＞
測定を行う際、生体状態検出装置１は、机の平面で構成されている載置面に、設置面５７が接触するように載置される。
【００４８】
初めに、被験者の左掌３０１、右掌３０２を外旋させて鉛直方向上側に向けた状態にし、左掌３０１、右掌３０２を、それぞれ、左差込空間９１および右差込空間９２に差込み、左接触面５１、右接触面５２に接触させる。
【００４９】
このとき、被験者の左掌３０１の親指の付け根と人差し指の付け根との間を突起部７１に接触させ、また、右掌３０２の親指の付け根と人差し指の付け根との間を突起部７３に接触させる。これにより、左掌３０１の拇指球部３０３に光学式脈波センサ６１が当接し、右掌３０２の拇指球部３０４に光学式脈波センサ６３が当接する。
【００５０】
次に、左掌３０１および右掌３０２により生体状態検出装置１を鉛直方向下方から支持するように、被験者に生体状態検出装置１を持ち上げさせる。
これにより、左掌３０１および右掌３０２には、筐体４０の質量が鉛直方向上方から下方に作用し、左接触面５１、右接触面５２に設けられた光学式脈波センサ６１、６３は、筐体４０の質量に依存する押圧力によって被験者の掌を押圧する。
【００５１】
ここで、左掌３０１、右掌３０２と光学式脈波センサ６１、６３との接触圧（光学式脈波センサが掌を押圧する押圧力）が脈波を検出するために適した範囲となるように、すなわち、左掌３０１、右掌３０２の拇指球部３０３、３０４の血流を止めること無くかつ安定な接触状態が得られる範囲となる様に、筐体４０の質量が予め定められている。
【００５２】
これにより、生体状態検出装置１により生体状態を測定する際、左掌３０１、右掌３０２と光学式脈波センサ６１、６３との接触圧は、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【００５３】
＜効果＞
以上説明した様に、生体状態検出装置１は、左接触面５１、右接触面５２は、該左接触面５１、右接触面５２に接触させた被験者の左掌３０１、右掌３０２によって生体状態検出装置１を鉛直方向下方から支持する位置に形成されている。
【００５４】
これにより、検出部が被験者の掌を押圧する押圧力（接触圧）は、筐体の質量に依存するため、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【００５５】
従って、本実施形態の生体状態検出装置１では、測定時の被験者の状態に影響されることなく、生体状態の検出精度を向上させることができる。
また、生体状態検出装置１では、光学式脈波センサ６１は左接触面５１から突出するように、光学式脈波センサ６３は右接触面５２から突出するように、設けられている。
【００５６】
これによると、光学式脈波センサ６１、６３に、それぞれ左掌３０１、右掌３０２の凹部が接触するような場合であっても、光学式脈波センサ６１、６３は左掌３０１、右掌３０２に確実に密着するため、精度良く生体状態を検出することができる。
【００５７】
また、生体状態検出装置１では、少なくとも掌（左掌３０１、右掌３０２）の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させる突起部７１が左接触面５１に設けられ、突起部７３が右接触面５２に設けられている。これにより、被験者の手の大きさによらず、左接触面５１内における左掌３０１の拇指球部３０３の位置、および右接触面５２内における右掌３０２の拇指球部３０４の位置が、それぞれ位置決めされる。
【００５８】
さらに、生体状態検出装置１では、このように位置決めされた拇指球部３０３、３０４に当接するように、光学式脈波センサ６１、６３が左接触面５１、右接触面５２に設けられている。
【００５９】
これによると、脈波を測定するため適している皺の少ない掌の拇指球部３０３、３０４に、確実に光学式脈波センサ６１、６３を当接させることができるため、生体状態の検出精度を向上させることができる。
【００６０】
また、生体状態検出装置１では、左接触面５１および右接触面５２に滑り止め部８１が設けられており、測定時の左掌３０１、右掌３０２の移動を抑制することができる。
なお、生体状態検出装置１では、左接触面５１、右接触面５２は、水平方向に延びる平面に形成されており、加工が容易な構成となっている。
【００６１】
また、筐体４０は左右対称に形成されており、左接触面５１にて被験者の左掌３０１に作用する鉛直方向下向きの力と、右接触面５２にて被験者の右掌３０２に作用する鉛直方向下向きの力とが、等しくなっている。これにより、左掌３０１および右掌３０２にて、等しい測定条件下で、脈波を測定することができる。
【００６２】
＜発明との対応＞
本実施形態における光学式脈波センサ６１、６３が特許請求の範囲における「検出部」に相当し、筐体４０における左差込空間９１、右差込空間９３の形成部位が特許請求の範囲における「差込部」に相当する。また、本実施形態における第１水平部４３が特許請求の範囲における「上端支持部」に相当し、第２水平部４５が特許請求の範囲における「下端支持部」に相当する。
【００６３】
[変形例１＿１]
図４は、本変形例の生体状態検出装置１０１の正面図である。なお、以下の変形例において、図中の同じ構成要素には同じ符号を付すものとする。
【００６４】
上記実施形態では、左接触面５１および右接触面５２は平面状に形成されていたが、図４に示す生体状態検出装置１０１のように、左接触面５１１および右接触面５２１が曲面状に形成されていてもよい。
【００６５】
このような構成によると、左接触面５１１および右接触面５２１は、それぞれ左右の掌に沿う形状となるため、平面に形成されている場合と比べて、光学式脈波センサ６１、６３を掌に密着させ易くなる。結果として、掌と光学式脈波センサ６１、６３との隙間から侵入する太陽光等の外乱による影響が抑制されるため、生体状態の検出精度を向上させることができる。
【００６６】
[変形例１＿２]
図５（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１０２の正面図である。
上記実施形態では、左接触面５１および右接触面５２は水平面に平行な平面状に形成されていたが、図５（ａ）に示す生体状態検出装置１０２のように、左接触面５１２および右接触面５２２は、支柱部４１側から第１水平部４３の外端側に向かって鉛直方向上側に傾斜するように形成されていてもよい。
【００６７】
つまり、左接触面５１２、右接触面５２２に接触させた左右の掌の小指側が鉛直方向下側になると共に親指側が鉛直方向上側となるように、左接触面５１２および右接触面５２２は水平面に対して角度を有するように形成されている。
【００６８】
このような構成によると、左接触面５１２および右接触面５２２に掌を接触させるために被験者の腕を必要以上に外旋させることが無いため、測定の間、被験者に筐体４０を支持させ易くなる。
【００６９】
[変形例１＿３]
図５（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１０３の正面図である。
上記実施形態では、左接触面５１および右接触面５２は水平面に平行な平面状に形成されていたが、図５（ｂ）に示す生体状態検出装置１０３のように、支柱部４１の左側面および右側面が支柱４１側から第１水平部４３の外側端部に向かって鉛直方向上側に傾斜するように形成され、この支柱部４１の左側面および右側面をそれぞれ左接触面５３１および右接触面５４１とし、これら左接触面５３１および右接触面５４１に光学式脈波センサ６１、６３が設けられていても良い。
【００７０】
このような構成により、上記変形例１＿２と同様の効果が得られる。
[変形例１＿４]
図５（ｃ）は、本変形例の生体状態検出装置１０４の正面図である。
【００７１】
上記変形例１＿３では、左接触面５３１および右接触面５４１は平面状に形成されていたが、図５（ｃ）に示す生体状態検出装置１０４のように、左接触面５３２および右接触面５４２が曲面状に形成されていてもよい。
【００７２】
左接触面５３２および右接触面５４２は被験者の掌に沿う形状となっているため、光学式脈波センサ６１、６３と掌とを密着させやすくなる。
従って、このような構成では、上記変形例１＿２、１＿３と同様の効果が得られると共に、光学式脈波センサ６１、６３と掌との隙間から侵入する太陽光等の外乱による影響が抑制されるため、変形例１＿１と同様の効果が得られる。
【００７３】
[変形例１＿５]
図６（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１０５の正面図である。
上記実施形態では、左差込空間９１、右差込空間９３を形成する壁面を接触面とし、この接触面に光学式脈波センサ６１、６３が設けられていたが、図６（ａ）に示す生体状態検出装置１０４のように、筐体４０１を立方体に形成し、立方体を構成する面のうちの一つを接触面５７１として、この接触面５７１に光学式脈波センサ６１、６３が設けられていてもよい。
【００７４】
この場合、被験者の左右両方の掌を外旋させて鉛直方向上側に向けた状態にし、左右の掌にそれぞれ光学式脈波センサ６１、６３が当接するように、左右の掌の上に生体状態検出装置１０５を載置する。
【００７５】
これによると、簡易な形状であるため筐体の加工が容易になるという効果が得られるとともに、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に影響されることなく被験者の生体状態を検出することができるという上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７６】
[変形例１＿６]
図６（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１０６の正面図である。
変形例１＿５では筐体４０１は略立方体に形成されていたが、図５（ｂ）に示す生体状態検出装置１０６のように、筐体４０１は、立方体の左側の角部および右側の角部が切り落とされた形状に形成されていてもよい。
【００７７】
ここで、左側の角部および右側の角部が切り落とされることにより形成される斜面を、それぞれ左接触面５８１、右接触面５９１とする。左接触面５８１および右接触面５９１には、光学式脈波センサ６１、６３が設けられている。
【００７８】
このような構成によると、生体状態検出装置１０６が平面状に形成された載置面を有する机等に載置された場合、左接触面５８１および右接触面５９１と机の載置面との間に隙間が生じるため、この隙間から被験者に掌を差し込ませて、左接触面５８１、右接触面５９１に接触させることができる。従って、机等の上に載置した状態から被験者に生体状態検出装置１０６を容易に持ち上げさせることができる。
【００７９】
[変形例１＿７]
図６（ｃ）は、本変形例の生体状態検出装置１０７の正面図である。
変形例１＿６では筐体４０１が略立方体に形成されていたが、図６（ｃ）に示す生態状態検出装置１０７のように、筐体４０２は略球体に形成されていてもよい。
【００８０】
このように構成された生体状態検出装置１０７についても、上記変形例１＿６と同様の効果が得られる。さらに本変形例では、光学式脈波センサ６１、６３が設けられている左接触面５８２、右接触面５９２が球面状に形成されているため、変形例１＿１と同様の効果が得られる。
【００８１】
[変形例８]
図７（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１０８の正面図である。
上記実施形態では、左接触面５１内および右接触面５２内に左右掌の拇指球部を位置決めさせるための突起部７１、７３を設けていたが、図８（ａ）に示す生体状態検出装置１０８のように、略立方体に形成されている筐体４０１に、四角柱をくり貫いぬいた形状で、差込方向手前から奥に向かって貫通する穴状の穴部６６、６７が形成されていてもよい。
【００８２】
穴部６６、６７は、差込方向手前から見た断面が長方形であり、図中に一点鎖線で示されている筐体４０１の中心線ａ−ａに対して左右対称になるように形成されている。また、穴部６６、６７を形成する面のうち鉛直方向上側の面をそれぞれ左接触面６８、右接触面６９として、左接触面６８、右接触面６９には、光学式脈波センサ６３、６１が設けられている。
【００８３】
このような構成によると、穴部６６、６７に差し込まれる被験者の掌の左右方向の動きが制限されるため、左右掌の拇指球部が左接触面６８、右接触面６９に当接する位置が制限される。したがって、この制限された範囲内の中央部に光学式脈波センサ６１、６３を設けることにより、拇指球部に光学式脈波センサ６１、６３を確実に当接させることができる。
【００８４】
なお、本変形例の穴部６６、６７が特許請求の範囲における「差込部」に相当する。
[変形例１＿９]
図７（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１０９の正面図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の二点鎖線ｂ−ｂにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。
【００８５】
上記変形例１＿８では穴部６６、６７は貫通穴として形成されていたが、図７（ｂ）、（ｃ）に示す生体状態検出装置１０９のように、穴部６６１、６７１の差込方向の奥側に壁部４６、４７を設けることにより、穴部６６１、６７１が差込方向手前から奥に向かう非貫通穴として形成されていてもよい。
【００８６】
これにより、穴部６６１、６７１差し込まれる被験者の掌は、左右方向の動きに加えて、差込方向の動きについても制限される。
したがって、この制限された範囲の中央部に光学式脈波センサ６１、６３を設けることにより、掌の拇指球部に光学式脈波センサ６１、６３をより確実に当接させることができるようになる。
【００８７】
なお、本変形例の穴部６６１、６７１が特許請求の範囲における「差込部」に相当し、壁部４６、４７が特許請求の範囲における「制限部材」に相当する。
[変形例１＿１０]
図８（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１１０の正面図である。
【００８８】
上記変形例１＿８では、差込方向手前から見た穴部６６、６７の断面は長方形に形成されており、左接触面６８、右接触面６９は平面状に形成されていたが、図８（ａ）に示す生体状態検出装置１１０のように、差込方向手前から見た穴部６６２、６７２の鉛直方向上側の面を左接触面６８２、右接触面６９２として、左接触面６８２、右接触面６９２を、鉛直方向下側に凸となる曲面状に形成してもよい。
【００８９】
これにより、変形例１＿８と同様の効果とともに、変形例１＿１と同様の効果が得られる。
[変形例１＿１１]
図８（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１１１の正面図である。
【００９０】
上記変形例１＿８では、差込方向手前から見た穴部６６、６７の断面は長方形であったが、図８（ｂ）に示す生体状態検出装置１１１のように、差込方向手前から見た穴部６６３、６７３の鉛直方向上側の面を左接触面６８３、右接触面６９３として、左接触面６８３、右接触面６９３が、筐体４０１の中心部から外側に向かう方向に沿って鉛直方向下側から上側に傾斜するように形成されていてもよい。
【００９１】
これにより、変形例１＿８と同様の効果とともに、変形例１＿２と同様の効果が得られる。
[変形例１２]
図８（ｃ）は、本変形例の生体状態検出装置１１２の正面図である。
【００９２】
生体状態検出装置１１２では、筐体４０３は、第１水平部４３、支柱部４１、および第２水平部４５を有する上記実施形態の筐体４０から第２水平部４５を除いた形状に形成されている。
【００９３】
このような構成によると、生体状態検出装置１１２が平面状に形成された載置面を有する机等に載置された場合、左接触面５１３、右接触面５２３と机の載置面との間に隙間が生じるため、変形例１＿６と同様の効果が得られる。
【００９４】
なお、第１水平部４３１は、本変形例では板状に形成されているが、例えば半球状に形成されていてもよい。これは、生体状態検出装置１、１０１〜１０４についても同様である。
【００９５】
［第２実施形態］
生態状態検出装置は、上記実施形態では左右の両方の掌にそれぞれ光学式脈波センサを接触させることにより脈波や脈拍を検出するように構成されていたが、左右の掌のうちいずれか一方に光学式脈波センサを接触させることにより脈波や脈拍を検出するように構成されていてもよい。以下では、上記実施形態と異なる部分について主に説明する。
【００９６】
＜構成＞
図９は、本実施形態の生体状態検出装置２の斜視図である。
生体状態検出装置２の筐体４０５は、略立方体に形成されている。また、筐体４０５には、差込方向手前から奥に向かって貫通する穴部９５が設けられている。穴部９５は、被験者に掌１０２を差込方向手前から奥に向かって差し込ませることができる程度の大きさに形成されている。
【００９７】
ここで、穴部９５の鉛直方向上側の面を接触面９７とし、鉛直方向下側の面を差込面９８とする。差込方向から見た接触面９７および差込面９８の断面は、いずれも鉛直方向下側に凸となるような曲面状に形成されている。接触面９７の中央部には光学式脈波センサ６５が設けられている。
【００９８】
本実施形態では、図９に示すように、穴部９５に被験者の右掌３０２を差し込ませて測定を行う。この点以外は上記実施形態と同様であるため、ここでは作用についての説明を省略する。
【００９９】
＜効果＞
以上説明した様に、生体状態検出装置２は、穴部９５を形成する壁面である接触面９７に接触させた被験者の右掌３０２によって生体状態検出装置２が鉛直方向下方から支持されるように構成されている。
【０１００】
このような構成によると、光学式脈波センサ６５が被験者の右掌３０２を押圧する押圧力（接触圧）は、筐体４０５の質量に依存するため、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく一定に保たれる。
【０１０１】
従って、本実施形態の生体状態検出装置２では、測定時の被験者の状態に影響されることなく、生体状態の検出精度を向上させることができる。
また、本実施形態の生体状態検出装置２では、光学式脈波センサ６５が穴部９５を形成する壁面である接触面９７の中央部に設けられている。このため、穴部９５により右掌３０２の左右方向の動きが制限され、右掌３０２の略中央部に光学式脈波センサ６５が当接するようになる。また、光学式脈波センサ６５が接触面９７の中央部に設けられていることにより、左掌についても右掌と同様に測定することができる。
【０１０２】
＜対応＞
本実施形態における光学式脈波センサ６５が特許請求の範囲における「検出部」に相当し、穴部９５が特許請求の範囲における「差込部」に相当する。
【０１０３】
[変形例２＿１]
図１０（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置２０１の正面図である。なお、以下の変形例において、図中の同じ構成要素には同じ符号を付すものとする。
【０１０４】
上記実施形態では、穴部９５を形成する壁面を接触面９７とし、この接触面９７に光学式脈波センサ６５が設けられていたが、図１０（ａ）に示す生体状態検出装置２０１のように、立方体に形成されている筐体４０５に、立方体を構成する面のうちの一つを接触面９７１として、この接触面９７１に光学式脈波センサ６５を設ける構成としてもよい。
【０１０５】
図１０（ｂ）は、生体状態検出装置２０１の使用例を説明する説明図である。測定を行う場合、図１０（ｂ）に示すように、生体状態検出装置２０１は被験者の右掌３０２の上に載置される。
【０１０６】
これによると、筐体を簡易な構成とした上で、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
[変形例２＿２]
図１１（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置２０２の正面図である。上記変形例では、接触面９７１は平面状に形成されていたが、図１１（ａ）に示す生体状態検出装置２０２のように、接触面９７２は曲面状に形成されていてもよい。
【０１０７】
これによると、接触面９７２は掌に沿う形状となるため、平面に形成されている場合と比べて光学式脈波センサ６５を掌に密着させ易くなる。結果として、光学式脈波センサ６５と掌との隙間から侵入する太陽光等の外乱による影響が抑制されるため、生体状態の検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
[変形例２＿３]
図１１（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置２０３の正面図である。上記変形例では、筐体４０５は立方体に形成されていたが、図１１（ｂ）に示す生体状態検出装置２０３のように、筐体４０６は球状に形成されていてもよい。
【０１０９】
これによると、被験者に掌で包み込むように筐体４０６を支持させる場合、筐体４０６は立方体に形成されている場合と比べて掌の形状に沿う形状となっているため、筐体４０６を被験者に支持させ易くなる。
【０１１０】
[変形例２＿４]
図１２（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置２０４の正面図である。図１２（ａ）に示す生体状態検出装置２０４のように、筐体４０５に差込方向の手前から奥に向かって筐体４０５貫通する穴状に形成されている穴部９５１が形成され、この穴部９５１の差込方向から見た断面が長方形になるように形成されていてもよい。これによると、筐体の加工が容易になるとともに、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
[変形例２＿５]
図１２（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置２０５の正面図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の二点鎖線ｃ−ｃにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。上記変形例２＿４では、穴部は貫通穴として形成されていたが、図１２（ａ）に示す生体状態検出装置２０４のように、穴部９５２の差込方向の奥側に壁部４８を設けることにより、穴部９５２が、差込方向の手前から奥に向かって筐体４０５を貫通しない非貫通穴として形成されてもよい。
【０１１２】
これにより、穴部９５２に差し込まれる被験者の掌は、左右方向の動きに加えて、差込方向の動きについても制限される。
なお、本変形例の壁部４８が特許請求の範囲における「制限部材」に相当する。
【０１１３】
[変形例２＿６]
図１３は、本変形例の生体状態検出装置２０６の正面図である。図１３に示す生体状態検出装置２０６のように、筐体４０７は、上記変形例２＿２の筐体４０５の鉛直方向下方の四隅に四角柱に形成された脚部を設けた形状に形成されていてもよい。正面図である図１３には、四つのうちの二つの脚部である脚部５７８、５７９が図示されている。
【０１１４】
このような構成によると、鉛直方向下側に光学式脈波センサ６５を位置させた状態で、生体状態検出装置２０６を、平面状に形成された載置面を有する机等に載置することができる。
【０１１５】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。
【０１１６】
（イ）図１４は、他の実施形態の滑り止め部の構成を示す斜視図である。上記第１実施形態では滑り止め部８１は樹脂により形成され、表面全体に小さな凸部を有する形状であったが、図１４に示すように、滑り止め部８３は、ゴムにより板状に形成されていてもよい。
【０１１７】
（ロ）上記第１実施形態では、突起部７１、７３により掌の位置決めを行っていたが、このような凸状に形成された部位ではなく凹状に形成された部位を筐体に設け、これにより掌の位置を位置決めしてもよい。
【０１１８】
（ハ）上記第２実施形態では、光学式脈波センサ６３は接触面の中央部に設けられており、右掌または左掌のどちらについても測定可能な構成となっていたが、接触面のやや右よりに光学式脈波センサを設けて、該光学式脈波センサを被験者の右掌の拇指球部に当接させるように構成してもよい。または、接触面のやや左よりに光学式脈波センサを設け、該光学式脈波センサを被験者の左掌の拇指球部に当接させるように構成してもよい。
【０１１９】
（ニ）上記実施形態の生体状態検出装置では、光学式脈波センサが接触面から突出するように設けられていたが、光学式脈波センサは、接触面から突出しないように、筐体の表面付近に埋め込まれるよう設けられていてもよい。
【０１２０】
（ホ）上記実施形態の生体状態検出装置は、光学式脈波センサを掌に接触させることにより脈波や脈拍を検出するように構成されていたが、抵抗値測定センサを掌に接触させることにより体脂肪を検出するように構成されていてもよい。この場合、筐体において被験者の掌を接触させる左接触面および右接触面のそれぞれに、光学式脈波センサの代わりに抵抗値測定センサの電極が設けられる。
【符号の説明】
【０１２１】
１、２・・・生体状態検出装置 ４０・・・筐体 ４１・・・支柱部 ４３・・・第１水平部 ４５・・・第２水平部 ４６〜４８・・・壁部 ５１・・・左接触面 ５２・・・右接触面 ６１、６３、６５・・・光学式脈波センサ ６６、６７・・・穴部 ６８・・・左接触面 ６９・・・右接触面 ７１、７３・・・突起部 ８１、８３・・・滑り止め部 ９５・・・穴部 ９７・・・接触面 １０１〜１１２、２０１〜２０６・・・生体状態検出装置 ４０１〜４０３、４０５〜４０７・・・筐体 ５１１〜５１３・・・左接触面 ５２１〜５２３・・・右接触面 ５３１、５３２・・・左接触面 ５４１、５４２・・・右接触面 ５７１・・・接触面 ５８１・・・左接触面 ５９１・・・右接触面 ６６１〜６６３・・・穴部 ６８１〜６８３・・・左接触面 ６９１〜６９３・・・右接触面 ６７１〜６７３・・・穴部 ９５１、９５２・・・穴部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈波や脈拍数等の生体状態を検出する生体状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脈波や脈拍数等の生体状態を検出する生体状態検出装置が知られている。脈波とは、心拍に従って発生する、血管内の血液の波動的な圧力変動のことであり、脈拍数とは、脈波に現れるピークの一定時間あたりの回数である。
【０００３】
このような生体状態検出装置では、被験者の指または掌等に接触可能に設けられた光学式の脈波センサを用いて、脈波や脈拍数等を検出することが一般的である。光学式脈波センサとは、赤外光や可視光等の光を被験者の指または掌等に照射し、指または掌等からの反射光を受光し、反射光の強度に基づいて、血液中のヘモグロビンの光吸収特性を利用して血管内の血液の波動的な容積変化を検出する、すなわち脈波を検出するものである。
【０００４】
光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置としては、光学式脈波センサが設けられている可動部に上方から被験者の指を載置させ、被験者が指を上方から可動部に載置する方向とは反対方向に設けられた指ガイド部に向けて、バネの作用により可動部が指腹を押圧する構成となっている脈波検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記装置では、光学式脈波センサが指腹を押圧する圧力（以下、接触圧という）は、被験者の力の入れ具合や被験者の指の大きさ等、被験者の測定時の状態によって影響を受け、一定とはならない虞がある。
【０００７】
例えば、被験者が意識的に指腹に力を入れた場合には、接触圧が大きくなり過ぎて、被験者の指腹の血管内の血流が止まる虞があり、脈波が検出できなくなるという問題が生じる。
【０００８】
また、被験者の指が小さい場合、つまり、被験者の指が載置されていないときの指ガイド部と可動部との隙間よりも指腹の厚みが小さいような場合、接触圧が小さくなり、被験者の指腹と光学式脈波センサとの間に隙間ができる虞がある。この隙間から太陽や蛍光灯等からの照射光が外乱として光学式脈波センサで受光されると、脈波を正確に検出できないという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、測定時の被験者の状態に影響されることなく、脈波や脈拍等の生体状態を精度良く検出可能な生体状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の生体状態検出装置は、筐体の表面に被験者の掌を接触させる接触面を有し、この接触面に被験者の生体状態を示す生体信号を検出する検出部が備えられている。ここでは、掌とは手首から先の内側の面をいう。
【００１１】
ここで特に、接触面は、該接触面に接触させた被験者の掌によって当該装置が鉛直方向（重力方向）下方から支持される位置に形成されている。
これにより、被験者の掌には筐体の質量が鉛直方向上方から下方に作用するため、接触面に設けられた検出部は、筐体の質量に依存する押圧力によって被験者の掌を押圧する。つまり、検出部が被験者の掌を押圧する押圧力（接触圧）は、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【００１２】
従って、本発明の生体状態検出装置では、測定時の被験者の状態に影響されることなく、生体状態の検出精度を向上させることができる。
具体的には、請求項２に記載のように、検出部は、接触面に接触させた掌に向け光を照射すると共に照射した方向から到来する反射光を受光するものであり、生体状態検出装置は、検出部にて受光した光の強度の連続的な変化を被験者の脈波として検出することが例示される。
【００１３】
上述の様に、光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置では、光学式脈波センサが掌を押圧する押圧力（接触圧）は、大きすぎると掌の血管の血流を止めることになり、脈波の測定ができないという問題が生じる。一方、接触圧が小さすぎると、接触状態が不安定となり、精度のよい脈波の測定ができないという問題が生じる。
【００１４】
本発明の生体状態検出装置では、掌と検出部との接触圧は筐体の質量に依存するため、接触圧が脈波を検出するために適した範囲となるように、すなわち、掌の血流を止めること無くかつ安定な接触状態が得られる範囲となる様に筐体の質量を適当に定めることにより、精度よく脈波を検出することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の生体状態検出装置では、検出部は、支持面から突出するよう設けられている。
これによると、検出部に掌の凹部が接触するような場合であっても、検出部は被験者の掌に確実に密着するため、精度良く生体状態を検出することができる。特に、請求項２に記載のように光学式脈波センサを用いた生体状態検出装置では、検出部が掌に確実に密着することにより検出部と被験者の掌との隙間が生じなくなるため、隙間からの蛍光灯や太陽光等の外乱の影響を受けることが無くなり、結果として精度よく脈波を検出することができる。
【００１６】
ところで、生体信号、特に脈波の検出精度を向上させるためには、掌において指先より手首側の領域において測定を行うことが望ましい。指先に比べて血流が温度による影響を受けにくく、低温環境下でも安定して測定を行うことができるためである。さらに述べると、上述の指先より手首側の領域のうち、拇指球部において測定を行うことが望ましい。拇指球部は、手首に近いため、血流が温度による影響をより受けにくいためである。また、拇指球部は、皺が少なく肉厚で弾力に富むため、検出部との隙間が生じにくいためである。
【００１７】
そこで、請求項４に記載の生体状態検出装置では、接触面において、被験者の掌の親指の付け根のふくらみの部分、すなわち拇指球部分が当接する位置に、検出部が設けられている。
【００１８】
さらに、請求項５に記載の生体状態検出装置では、少なくとも掌の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させる突起部が接触面に設けられている。これによると、突起部により掌の拇指球部の位置が位置決めされるため、被験者の手の大きさによらず、検出部を拇指球部に確実に当接させることができる。
【００１９】
なお、請求項６に記載の様に、接触面には、該接触面と掌との間の摩擦係数を増加させる形状または材質を有した滑り止め部が設けられていることが望ましい。これにより、被験者の掌を滑りにくくすることができる。
【００２０】
以上のように構成された生体状態検出装置では、掌での支持を容易にするために、例えば請求項７に記載の様に、被験者が手を差し込むことができる形状を有した差込部が筐体に形成されていてもよい。この場合、差込部を構成する面を接触面とする。
【００２１】
ここで、差込部は、請求項８に記載の様に、被験者が手を差し込む差込方向の手前から奥に向かう穴状に形成されることが、例示される。これによると、接触面において被験者の掌が接触する範囲を制限することができる、すなわち拇指球部の位置する範囲を制限することができるため、この範囲に検出部を設けることにより、検出部を拇指球部に当接させ易くなる。
【００２２】
なお、差込部は、加工が容易な、手前から奥に貫通している穴状に形成されていてもよく、または、差込部は非貫通の穴状に形成されていてもよい。あるいは、例えば、請求項９に記載の様に、穴状の差込部に、被験者の掌の差込方向の動きを制限する制限部材が設けられていてもよい。これによると、差込方向において拇指球部の位置する範囲が制限されるため、この範囲内に検出部を設けることにより、検出部を拇指球部に当接させ易くなる。
【００２３】
また、生体状態検出装置は、例えば請求項１０に記載のように、載置面に載置されているときに、載置面との間に被験者が掌を差し込むことのできる形状に形成されていてもよい。
【００２４】
さらまた、生体状態検出装置は、例えば請求項１１に記載のように、筐体が、鉛直方向に延びる形状に形成された支柱部と、支柱部の鉛直方向上側端部に設けられ、水平方向に延びる形状に形成された上端支持部と、を備える形状に形成されていてもよい。ここで、記接触面は、上端支持部における鉛直方向下側の面とする。また、請求項１２に示すように、筐体は、支柱部の鉛直方向下側端部に設けられ、水平方向に延びる形状に形成された下端支持部をさらに備えていてもよい。
【００２５】
なお、接触面は、請求項１３に記載のように平面状に形成されていても良いし、請求項１４に記載のように曲面状に形成されていてもよい。接触面を平面状に形成する場合は加工が容易となり、接触面を曲面状に形成する場合は被験者が接触面において筐体を支持し易くなる。
【００２６】
また、接触面は、請求項１５に記載のように水平方向に延びて形成されていてもよい。あるいは、請求項１６に記載のように、接触面は、該接触面に接触させた被験者の掌の小指側が鉛直方向下側になると共に親指側が鉛直方向上側となるように、水平方向に対して角度を有するように形成されていてもよい。前者の場合は加工が容易となり、後者の場合は、被験者が生体状態検出装置を支持するときに接触面が水平方向に対して斜めになることにより、被験者が生体状態検出装置を支持し易くなる。
【００２７】
そして、このように構成された生体状態検出装置は、請求項１７に示すように被験者に左右両方の掌で支持されるように構成されてもよい。こうすることで被験者が両方のセンサを意識することでバランスよく把持でき、押圧力がより一定に保たれる。また万が一被験者のバランスが崩れても、少なくとも一方の手に加わる押圧力は低く抑えられるため、良好に脈波を検出できる。
【００２８】
なお、左右両方の掌で支持されるように構成する場合は、請求項１８に記載のように、接触面にて被験者の右掌に作用する鉛直方向下向きの力と、左掌に作用する鉛直方向下向きの力とが、等しくなるように、筐体を形成することが望ましい。このような左右のバランスを考えた筐体構造により、被験者にとってよりバランスの良い把持が可能となり、良好に脈波が検出できる。
【００２９】
また、このように構成された生体状態検出装置は、請求項１９に記載のように左右のうちいずれか一方の掌で支持されるように構成されてもよい。このように構成することで毎回同じ掌（右なら右手）で計測するため、繰り返し計測において、一度の教示で被験者が把持のコツを掴みやすく、容易に良好な脈波信号の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は滑り止め部の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は滑り止め部の構成を示す断面図である。
【図３】鉛直方向上側から第１水平部を透過して掌を見た様子を示す模式図である。
【図４】変形例１＿１の生体状態検出装置の正面図である。
【図５】（ａ）は変形例１＿２の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿３の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は変形例１＿４の生体状態検出装置の正面図である。
【図６】（ａ）は変形例１＿５の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿６の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は変形例１＿７の生体状態検出装置の正面図である。
【図７】（ａ）は変形例１＿８の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿９の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）の二点鎖線ｂ−ｂにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。
【図８】（ａ）は変形例１＿１０の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例１＿１１の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は変形例１＿１２の生体状態検出装置の正面図である。
【図９】第２実施形態の生体状態検出装置の斜視図である。
【図１０】（ａ）は変形例２＿１の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例２＿１の生体状態検出装置の使用例を説明する説明図である。
【図１１】（ａ）は変形例２＿２の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例２＿３の生体状態検出装置のである。
【図１２】（ａ）は変形例２＿４の生体状態検出装置の正面図であり、（ｂ）は変形例２＿５の生体状態検出装置の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）の二点鎖線ｃ−ｃにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。
【図１３】変形例２＿６の生体状態検出装置２０６の正面図である。
【図１４】他の実施形態の滑り止め部の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第１実施形態]
本実施形態の生体状態検出装置は、光学式脈波センサを左右両方の掌に接触させることにより、生体信号として脈波や脈拍を検出し、生体状態を測定する装置に適用される。
【００３２】
＜構成＞
図１は、本実施形態の生体状態検出装置１の斜視図である。図中において、生体状態検出装置１に重力が作用する方向を鉛直方向、鉛直方向と垂直な方向を水平方向という。また、水平方向であって、紙面に向かって右側を右（方向）、向かって左側を左（方向）という。また、紙面の手前から裏側へ向かう方向を差込方向という。さらにまた、水平方向に平行な面を水平面という。
【００３３】
生体状態検出装置１は、図１に示すように、筐体４０と、該筐体４０の表面に設けられている光学式脈波センサ６１、６３および突起部７１、７３と、を備えている。
＜筐体＞
筐体４０は、鉛直方向に延びる柱状に形成されている支柱部４１と、支柱部４１の鉛直方向上側の端部に設けられ、支柱部４１から水平方向左右に延びる板状に形成されている第１水平部４３と、支柱部４１の鉛直方向下側の端部に設けられ、支柱部４１から水平方向左右に延びる板状に形成されている第２水平部４５と、を有している。筐体４０は、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂等によって形成されている。
【００３４】
第１水平部４３および第２水平部４５は、水平方向に同じ大きさ、および鉛直方向に同じ厚さに形成されており、支柱部４１は第１水平部４３および第２水平部４５の長手方向の中心に位置している。つまり、筐体４０は、支柱部４１を中心とした左右対称の形状となっている。
【００３５】
ここで、第１水平部４３において、鉛直方向下側の面のうち、左側の面を左接触面５１とし、右側の面を右接触面５２とする。また、第２水平部４５において、鉛直方向上側の面のうち、左側の面を左差込面５５とし、右側の面を右差込面５６とし、鉛直方向下側の面を設置面５７とする。また、支柱部４１の左側の面を支柱左側面５３、右側の面を支柱右側面５４とする。
【００３６】
つまり、設置面５７は、水平面と平行な平面状に形成されている。設置面５７は、被験者が生体状態の測定を行う際、物体を載置する載置面が平面状に形成された机等の上に生体状態検出装置１を載置する場合に、載置面と接する面に相当する。
【００３７】
また、左接触面５１、右接触面５２、左差込面５５、および右差込面５６は、水平面と平行な平面状に形成されている。支柱左側面５３および支柱右側面５４は、水平面と略平行な平面状に形成されている。左接触面５１、左差込面５５および支柱左側面５３により形成される左差込空間９１と、右接触面５２、右差込面５６および支柱右側面５４により形成される右差込空間９３とは、それぞれ、被験者の左掌３０１および右掌３０２を、差込方向手前から奥に向かって差し込ませることができる程度の大きさに形成されている。
【００３８】
左接触面５１および右接触面５２には光学式脈波センサ６１、６３および突起部７１、７３が設けられており、左接触面５１および右接触面５２のうち、これら光学式脈波センサ６１、６３および突起部７１、７３を除いた部分に、滑り止め部８１が設けられている。
【００３９】
図２（ａ）は、光学式脈波センサ６３の周囲に設けられた滑り止め部８１の拡大斜視図である。滑り止め部８１は、樹脂により形成されており、図２（ａ）に示すように表面全体に小さな凸部が設けられている。滑り止め部８１は、これら小さな凸部により滑り止めの効果を有している。
【００４０】
＜光学式脈波センサ＞
光学式脈波センサ６１は左接触面５１に、光学式脈波センサ６３は右接触面５２に、それぞれ接触面から鉛直方向下側に突出するように設けられている（図１、２（ａ）参照）。
【００４１】
図２（ｂ）は、光学式脈波センサ６３の構成を模式的に示す断面図である。
光学式脈波センサ６１、６３は同じ構成であるため、以下では光学式脈波センサ６３について説明する。光学式脈波センサ６３は、図２（ｂ）に示すように、透過性を有する材質により形成されているカバー６３１と、該カバー６３１の内部に設けられている照射部６３３および受光部６３５と、を備えている。照射部６３３は右接触面５２に接触させた右掌３０２に向けて赤外線を照射し、受光部６３５は、赤外線を照射した方向から到来する反射光、すなわち右掌３０２からの反射光を受光し、受光した反射光の強度から、血管内の血液の連続的な容積変化を脈波として検出するように構成されている。なお、光学式脈波センサ６１については、上記説明において、右接触面５２を左接触面５１とし、右掌３０２を左掌３０１として読み替えるものとする。
【００４２】
＜突起部＞
突起部７１は左接触面５１に、突起部７３は右接触面５２に、それぞれ接触面から鉛直方向下側に突出するように設けられている（図１参照）。
【００４３】
図３は、被験者の左掌３０１を左接触面５１に接触させ、右掌３０２を右接触面５２に接触させたとき（図１参照）、鉛直方向上側から第１水平部４３を透過して両掌を見た様子を示す模式図である。なお、図３には、左掌３０１、右掌３０２に比べて小さい左掌３０５、右掌３０６が左掌３０１、右掌３０２と共に図示されている。
【００４４】
図３に示すように、突起部７１、７３は、接触面（左接触面５１、右接触面５２）に接触させた掌（左掌３０１、右掌３０２）の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させる形状に形成されている。
【００４５】
これにより、左接触面５１内における左掌３０１の位置、および右接触面５２内における右掌３０２の位置が、位置決めされる。
そして、位置決めされた左掌３０１、右掌３０２の親指の付け根のふくらみの部分、すなわち拇指球部３０３、３０４の中央部に当接するように、上記光学式脈波センサ６１の左接触面５１内の位置を定め、光学式脈波センサ６３の右接触面５２内の位置を定めることにより、光学式脈波センサ６１、６３を拇指球部に確実に当接させることができる。
【００４６】
なお、図３に示す左掌３０５、右掌３０６の様に、掌の大きさには個人差があるが、突起部７１、７３を設けることにより、掌の大きさによらず光学式脈波センサ６１、６３を拇指球部に確実に当接させることができる。
【００４７】
＜作用＞
測定を行う際、生体状態検出装置１は、机の平面で構成されている載置面に、設置面５７が接触するように載置される。
【００４８】
初めに、被験者の左掌３０１、右掌３０２を外旋させて鉛直方向上側に向けた状態にし、左掌３０１、右掌３０２を、それぞれ、左差込空間９１および右差込空間９２に差込み、左接触面５１、右接触面５２に接触させる。
【００４９】
このとき、被験者の左掌３０１の親指の付け根と人差し指の付け根との間を突起部７１に接触させ、また、右掌３０２の親指の付け根と人差し指の付け根との間を突起部７３に接触させる。これにより、左掌３０１の拇指球部３０３に光学式脈波センサ６１が当接し、右掌３０２の拇指球部３０４に光学式脈波センサ６３が当接する。
【００５０】
次に、左掌３０１および右掌３０２により生体状態検出装置１を鉛直方向下方から支持するように、被験者に生体状態検出装置１を持ち上げさせる。
これにより、左掌３０１および右掌３０２には、筐体４０の質量が鉛直方向上方から下方に作用し、左接触面５１、右接触面５２に設けられた光学式脈波センサ６１、６３は、筐体４０の質量に依存する押圧力によって被験者の掌を押圧する。
【００５１】
ここで、左掌３０１、右掌３０２と光学式脈波センサ６１、６３との接触圧（光学式脈波センサが掌を押圧する押圧力）が脈波を検出するために適した範囲となるように、すなわち、左掌３０１、右掌３０２の拇指球部３０３、３０４の血流を止めること無くかつ安定な接触状態が得られる範囲となる様に、筐体４０の質量が予め定められている。
【００５２】
これにより、生体状態検出装置１により生体状態を測定する際、左掌３０１、右掌３０２と光学式脈波センサ６１、６３との接触圧は、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【００５３】
＜効果＞
以上説明した様に、生体状態検出装置１は、左接触面５１、右接触面５２は、該左接触面５１、右接触面５２に接触させた被験者の左掌３０１、右掌３０２によって生体状態検出装置１を鉛直方向下方から支持する位置に形成されている。
【００５４】
これにより、検出部が被験者の掌を押圧する押圧力（接触圧）は、筐体の質量に依存するため、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく、一定に保たれる。
【００５５】
従って、本実施形態の生体状態検出装置１では、測定時の被験者の状態に影響されることなく、生体状態の検出精度を向上させることができる。
また、生体状態検出装置１では、光学式脈波センサ６１は左接触面５１から突出するように、光学式脈波センサ６３は右接触面５２から突出するように、設けられている。
【００５６】
これによると、光学式脈波センサ６１、６３に、それぞれ左掌３０１、右掌３０２の凹部が接触するような場合であっても、光学式脈波センサ６１、６３は左掌３０１、右掌３０２に確実に密着するため、精度良く生体状態を検出することができる。
【００５７】
また、生体状態検出装置１では、少なくとも掌（左掌３０１、右掌３０２）の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させる突起部７１が左接触面５１に設けられ、突起部７３が右接触面５２に設けられている。これにより、被験者の手の大きさによらず、左接触面５１内における左掌３０１の拇指球部３０３の位置、および右接触面５２内における右掌３０２の拇指球部３０４の位置が、それぞれ位置決めされる。
【００５８】
さらに、生体状態検出装置１では、このように位置決めされた拇指球部３０３、３０４に当接するように、光学式脈波センサ６１、６３が左接触面５１、右接触面５２に設けられている。
【００５９】
これによると、脈波を測定するため適している皺の少ない掌の拇指球部３０３、３０４に、確実に光学式脈波センサ６１、６３を当接させることができるため、生体状態の検出精度を向上させることができる。
【００６０】
また、生体状態検出装置１では、左接触面５１および右接触面５２に滑り止め部８１が設けられており、測定時の左掌３０１、右掌３０２の移動を抑制することができる。
なお、生体状態検出装置１では、左接触面５１、右接触面５２は、水平方向に延びる平面に形成されており、加工が容易な構成となっている。
【００６１】
また、筐体４０は左右対称に形成されており、左接触面５１にて被験者の左掌３０１に作用する鉛直方向下向きの力と、右接触面５２にて被験者の右掌３０２に作用する鉛直方向下向きの力とが、等しくなっている。これにより、左掌３０１および右掌３０２にて、等しい測定条件下で、脈波を測定することができる。
【００６２】
＜発明との対応＞
本実施形態における光学式脈波センサ６１、６３が特許請求の範囲における「検出部」に相当し、筐体４０における左差込空間９１、右差込空間９３の形成部位が特許請求の範囲における「差込部」に相当する。また、本実施形態における第１水平部４３が特許請求の範囲における「上端支持部」に相当し、第２水平部４５が特許請求の範囲における「下端支持部」に相当する。
【００６３】
[変形例１＿１]
図４は、本変形例の生体状態検出装置１０１の正面図である。なお、以下の変形例において、図中の同じ構成要素には同じ符号を付すものとする。
【００６４】
上記実施形態では、左接触面５１および右接触面５２は平面状に形成されていたが、図４に示す生体状態検出装置１０１のように、左接触面５１１および右接触面５２１が曲面状に形成されていてもよい。
【００６５】
このような構成によると、左接触面５１１および右接触面５２１は、それぞれ左右の掌に沿う形状となるため、平面に形成されている場合と比べて、光学式脈波センサ６１、６３を掌に密着させ易くなる。結果として、掌と光学式脈波センサ６１、６３との隙間から侵入する太陽光等の外乱による影響が抑制されるため、生体状態の検出精度を向上させることができる。
【００６６】
[変形例１＿２]
図５（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１０２の正面図である。
上記実施形態では、左接触面５１および右接触面５２は水平面に平行な平面状に形成されていたが、図５（ａ）に示す生体状態検出装置１０２のように、左接触面５１２および右接触面５２２は、支柱部４１側から第１水平部４３の外端側に向かって鉛直方向上側に傾斜するように形成されていてもよい。
【００６７】
つまり、左接触面５１２、右接触面５２２に接触させた左右の掌の小指側が鉛直方向下側になると共に親指側が鉛直方向上側となるように、左接触面５１２および右接触面５２２は水平面に対して角度を有するように形成されている。
【００６８】
このような構成によると、左接触面５１２および右接触面５２２に掌を接触させるために被験者の腕を必要以上に外旋させることが無いため、測定の間、被験者に筐体４０を支持させ易くなる。
【００６９】
[変形例１＿３]
図５（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１０３の正面図である。
上記実施形態では、左接触面５１および右接触面５２は水平面に平行な平面状に形成されていたが、図５（ｂ）に示す生体状態検出装置１０３のように、支柱部４１の左側面および右側面が支柱４１側から第１水平部４３の外側端部に向かって鉛直方向上側に傾斜するように形成され、この支柱部４１の左側面および右側面をそれぞれ左接触面５３１および右接触面５４１とし、これら左接触面５３１および右接触面５４１に光学式脈波センサ６１、６３が設けられていても良い。
【００７０】
このような構成により、上記変形例１＿２と同様の効果が得られる。
[変形例１＿４]
図５（ｃ）は、本変形例の生体状態検出装置１０４の正面図である。
【００７１】
上記変形例１＿３では、左接触面５３１および右接触面５４１は平面状に形成されていたが、図５（ｃ）に示す生体状態検出装置１０４のように、左接触面５３２および右接触面５４２が曲面状に形成されていてもよい。
【００７２】
左接触面５３２および右接触面５４２は被験者の掌に沿う形状となっているため、光学式脈波センサ６１、６３と掌とを密着させやすくなる。
従って、このような構成では、上記変形例１＿２、１＿３と同様の効果が得られると共に、光学式脈波センサ６１、６３と掌との隙間から侵入する太陽光等の外乱による影響が抑制されるため、変形例１＿１と同様の効果が得られる。
【００７３】
[変形例１＿５]
図６（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１０５の正面図である。
上記実施形態では、左差込空間９１、右差込空間９３を形成する壁面を接触面とし、この接触面に光学式脈波センサ６１、６３が設けられていたが、図６（ａ）に示す生体状態検出装置１０４のように、筐体４０１を立方体に形成し、立方体を構成する面のうちの一つを接触面５７１として、この接触面５７１に光学式脈波センサ６１、６３が設けられていてもよい。
【００７４】
この場合、被験者の左右両方の掌を外旋させて鉛直方向上側に向けた状態にし、左右の掌にそれぞれ光学式脈波センサ６１、６３が当接するように、左右の掌の上に生体状態検出装置１０５を載置する。
【００７５】
これによると、簡易な形状であるため筐体の加工が容易になるという効果が得られるとともに、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に影響されることなく被験者の生体状態を検出することができるという上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００７６】
[変形例１＿６]
図６（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１０６の正面図である。
変形例１＿５では筐体４０１は略立方体に形成されていたが、図５（ｂ）に示す生体状態検出装置１０６のように、筐体４０１は、立方体の左側の角部および右側の角部が切り落とされた形状に形成されていてもよい。
【００７７】
ここで、左側の角部および右側の角部が切り落とされることにより形成される斜面を、それぞれ左接触面５８１、右接触面５９１とする。左接触面５８１および右接触面５９１には、光学式脈波センサ６１、６３が設けられている。
【００７８】
このような構成によると、生体状態検出装置１０６が平面状に形成された載置面を有する机等に載置された場合、左接触面５８１および右接触面５９１と机の載置面との間に隙間が生じるため、この隙間から被験者に掌を差し込ませて、左接触面５８１、右接触面５９１に接触させることができる。従って、机等の上に載置した状態から被験者に生体状態検出装置１０６を容易に持ち上げさせることができる。
【００７９】
[変形例１＿７]
図６（ｃ）は、本変形例の生体状態検出装置１０７の正面図である。
変形例１＿６では筐体４０１が略立方体に形成されていたが、図６（ｃ）に示す生態状態検出装置１０７のように、筐体４０２は略球体に形成されていてもよい。
【００８０】
このように構成された生体状態検出装置１０７についても、上記変形例１＿６と同様の効果が得られる。さらに本変形例では、光学式脈波センサ６１、６３が設けられている左接触面５８２、右接触面５９２が球面状に形成されているため、変形例１＿１と同様の効果が得られる。
【００８１】
[変形例８]
図７（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１０８の正面図である。
上記実施形態では、左接触面５１内および右接触面５２内に左右掌の拇指球部を位置決めさせるための突起部７１、７３を設けていたが、図８（ａ）に示す生体状態検出装置１０８のように、略立方体に形成されている筐体４０１に、四角柱をくり貫いぬいた形状で、差込方向手前から奥に向かって貫通する穴状の穴部６６、６７が形成されていてもよい。
【００８２】
穴部６６、６７は、差込方向手前から見た断面が長方形であり、図中に一点鎖線で示されている筐体４０１の中心線ａ−ａに対して左右対称になるように形成されている。また、穴部６６、６７を形成する面のうち鉛直方向上側の面をそれぞれ左接触面６８、右接触面６９として、左接触面６８、右接触面６９には、光学式脈波センサ６３、６１が設けられている。
【００８３】
このような構成によると、穴部６６、６７に差し込まれる被験者の掌の左右方向の動きが制限されるため、左右掌の拇指球部が左接触面６８、右接触面６９に当接する位置が制限される。したがって、この制限された範囲内の中央部に光学式脈波センサ６１、６３を設けることにより、拇指球部に光学式脈波センサ６１、６３を確実に当接させることができる。
【００８４】
なお、本変形例の穴部６６、６７が特許請求の範囲における「差込部」に相当する。
[変形例１＿９]
図７（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１０９の正面図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の二点鎖線ｂ−ｂにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。
【００８５】
上記変形例１＿８では穴部６６、６７は貫通穴として形成されていたが、図７（ｂ）、（ｃ）に示す生体状態検出装置１０９のように、穴部６６１、６７１の差込方向の奥側に壁部４６、４７を設けることにより、穴部６６１、６７１が差込方向手前から奥に向かう非貫通穴として形成されていてもよい。
【００８６】
これにより、穴部６６１、６７１差し込まれる被験者の掌は、左右方向の動きに加えて、差込方向の動きについても制限される。
したがって、この制限された範囲の中央部に光学式脈波センサ６１、６３を設けることにより、掌の拇指球部に光学式脈波センサ６１、６３をより確実に当接させることができるようになる。
【００８７】
なお、本変形例の穴部６６１、６７１が特許請求の範囲における「差込部」に相当し、壁部４６、４７が特許請求の範囲における「制限部材」に相当する。
[変形例１＿１０]
図８（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置１１０の正面図である。
【００８８】
上記変形例１＿８では、差込方向手前から見た穴部６６、６７の断面は長方形に形成されており、左接触面６８、右接触面６９は平面状に形成されていたが、図８（ａ）に示す生体状態検出装置１１０のように、差込方向手前から見た穴部６６２、６７２の鉛直方向上側の面を左接触面６８２、右接触面６９２として、左接触面６８２、右接触面６９２を、鉛直方向下側に凸となる曲面状に形成してもよい。
【００８９】
これにより、変形例１＿８と同様の効果とともに、変形例１＿１と同様の効果が得られる。
[変形例１＿１１]
図８（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置１１１の正面図である。
【００９０】
上記変形例１＿８では、差込方向手前から見た穴部６６、６７の断面は長方形であったが、図８（ｂ）に示す生体状態検出装置１１１のように、差込方向手前から見た穴部６６３、６７３の鉛直方向上側の面を左接触面６８３、右接触面６９３として、左接触面６８３、右接触面６９３が、筐体４０１の中心部から外側に向かう方向に沿って鉛直方向下側から上側に傾斜するように形成されていてもよい。
【００９１】
これにより、変形例１＿８と同様の効果とともに、変形例１＿２と同様の効果が得られる。
[変形例１２]
図８（ｃ）は、本変形例の生体状態検出装置１１２の正面図である。
【００９２】
生体状態検出装置１１２では、筐体４０３は、第１水平部４３、支柱部４１、および第２水平部４５を有する上記実施形態の筐体４０から第２水平部４５を除いた形状に形成されている。
【００９３】
このような構成によると、生体状態検出装置１１２が平面状に形成された載置面を有する机等に載置された場合、左接触面５１３、右接触面５２３と机の載置面との間に隙間が生じるため、変形例１＿６と同様の効果が得られる。
【００９４】
なお、第１水平部４３１は、本変形例では板状に形成されているが、例えば半球状に形成されていてもよい。これは、生体状態検出装置１、１０１〜１０４についても同様である。
【００９５】
［第２実施形態］
生態状態検出装置は、上記実施形態では左右の両方の掌にそれぞれ光学式脈波センサを接触させることにより脈波や脈拍を検出するように構成されていたが、左右の掌のうちいずれか一方に光学式脈波センサを接触させることにより脈波や脈拍を検出するように構成されていてもよい。以下では、上記実施形態と異なる部分について主に説明する。
【００９６】
＜構成＞
図９は、本実施形態の生体状態検出装置２の斜視図である。
生体状態検出装置２の筐体４０５は、略立方体に形成されている。また、筐体４０５には、差込方向手前から奥に向かって貫通する穴部９５が設けられている。穴部９５は、被験者に掌１０２を差込方向手前から奥に向かって差し込ませることができる程度の大きさに形成されている。
【００９７】
ここで、穴部９５の鉛直方向上側の面を接触面９７とし、鉛直方向下側の面を差込面９８とする。差込方向から見た接触面９７および差込面９８の断面は、いずれも鉛直方向下側に凸となるような曲面状に形成されている。接触面９７の中央部には光学式脈波センサ６５が設けられている。
【００９８】
本実施形態では、図９に示すように、穴部９５に被験者の右掌３０２を差し込ませて測定を行う。この点以外は上記実施形態と同様であるため、ここでは作用についての説明を省略する。
【００９９】
＜効果＞
以上説明した様に、生体状態検出装置２は、穴部９５を形成する壁面である接触面９７に接触させた被験者の右掌３０２によって生体状態検出装置２が鉛直方向下方から支持されるように構成されている。
【０１００】
このような構成によると、光学式脈波センサ６５が被験者の右掌３０２を押圧する押圧力（接触圧）は、筐体４０５の質量に依存するため、被験者の意識的な力の入れ具合や被験者の掌の形状等に関係なく一定に保たれる。
【０１０１】
従って、本実施形態の生体状態検出装置２では、測定時の被験者の状態に影響されることなく、生体状態の検出精度を向上させることができる。
また、本実施形態の生体状態検出装置２では、光学式脈波センサ６５が穴部９５を形成する壁面である接触面９７の中央部に設けられている。このため、穴部９５により右掌３０２の左右方向の動きが制限され、右掌３０２の略中央部に光学式脈波センサ６５が当接するようになる。また、光学式脈波センサ６５が接触面９７の中央部に設けられていることにより、左掌についても右掌と同様に測定することができる。
【０１０２】
＜対応＞
本実施形態における光学式脈波センサ６５が特許請求の範囲における「検出部」に相当し、穴部９５が特許請求の範囲における「差込部」に相当する。
【０１０３】
[変形例２＿１]
図１０（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置２０１の正面図である。なお、以下の変形例において、図中の同じ構成要素には同じ符号を付すものとする。
【０１０４】
上記実施形態では、穴部９５を形成する壁面を接触面９７とし、この接触面９７に光学式脈波センサ６５が設けられていたが、図１０（ａ）に示す生体状態検出装置２０１のように、立方体に形成されている筐体４０５に、立方体を構成する面のうちの一つを接触面９７１として、この接触面９７１に光学式脈波センサ６５を設ける構成としてもよい。
【０１０５】
図１０（ｂ）は、生体状態検出装置２０１の使用例を説明する説明図である。測定を行う場合、図１０（ｂ）に示すように、生体状態検出装置２０１は被験者の右掌３０２の上に載置される。
【０１０６】
これによると、筐体を簡易な構成とした上で、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
[変形例２＿２]
図１１（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置２０２の正面図である。上記変形例では、接触面９７１は平面状に形成されていたが、図１１（ａ）に示す生体状態検出装置２０２のように、接触面９７２は曲面状に形成されていてもよい。
【０１０７】
これによると、接触面９７２は掌に沿う形状となるため、平面に形成されている場合と比べて光学式脈波センサ６５を掌に密着させ易くなる。結果として、光学式脈波センサ６５と掌との隙間から侵入する太陽光等の外乱による影響が抑制されるため、生体状態の検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
[変形例２＿３]
図１１（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置２０３の正面図である。上記変形例では、筐体４０５は立方体に形成されていたが、図１１（ｂ）に示す生体状態検出装置２０３のように、筐体４０６は球状に形成されていてもよい。
【０１０９】
これによると、被験者に掌で包み込むように筐体４０６を支持させる場合、筐体４０６は立方体に形成されている場合と比べて掌の形状に沿う形状となっているため、筐体４０６を被験者に支持させ易くなる。
【０１１０】
[変形例２＿４]
図１２（ａ）は、本変形例の生体状態検出装置２０４の正面図である。図１２（ａ）に示す生体状態検出装置２０４のように、筐体４０５に差込方向の手前から奥に向かって筐体４０５貫通する穴状に形成されている穴部９５１が形成され、この穴部９５１の差込方向から見た断面が長方形になるように形成されていてもよい。これによると、筐体の加工が容易になるとともに、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
[変形例２＿５]
図１２（ｂ）は、本変形例の生体状態検出装置２０５の正面図であり、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の二点鎖線ｃ−ｃにおける断面を矢印の方向からみた断面図である。上記変形例２＿４では、穴部は貫通穴として形成されていたが、図１２（ａ）に示す生体状態検出装置２０４のように、穴部９５２の差込方向の奥側に壁部４８を設けることにより、穴部９５２が、差込方向の手前から奥に向かって筐体４０５を貫通しない非貫通穴として形成されてもよい。
【０１１２】
これにより、穴部９５２に差し込まれる被験者の掌は、左右方向の動きに加えて、差込方向の動きについても制限される。
なお、本変形例の壁部４８が特許請求の範囲における「制限部材」に相当する。
【０１１３】
[変形例２＿６]
図１３は、本変形例の生体状態検出装置２０６の正面図である。図１３に示す生体状態検出装置２０６のように、筐体４０７は、上記変形例２＿２の筐体４０５の鉛直方向下方の四隅に四角柱に形成された脚部を設けた形状に形成されていてもよい。正面図である図１３には、四つのうちの二つの脚部である脚部５７８、５７９が図示されている。
【０１１４】
このような構成によると、鉛直方向下側に光学式脈波センサ６５を位置させた状態で、生体状態検出装置２０６を、平面状に形成された載置面を有する机等に載置することができる。
【０１１５】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。
【０１１６】
（イ）図１４は、他の実施形態の滑り止め部の構成を示す斜視図である。上記第１実施形態では滑り止め部８１は樹脂により形成され、表面全体に小さな凸部を有する形状であったが、図１４に示すように、滑り止め部８３は、ゴムにより板状に形成されていてもよい。
【０１１７】
（ロ）上記第１実施形態では、突起部７１、７３により掌の位置決めを行っていたが、このような凸状に形成された部位ではなく凹状に形成された部位を筐体に設け、これにより掌の位置を位置決めしてもよい。
【０１１８】
（ハ）上記第２実施形態では、光学式脈波センサ６３は接触面の中央部に設けられており、右掌または左掌のどちらについても測定可能な構成となっていたが、接触面のやや右よりに光学式脈波センサを設けて、該光学式脈波センサを被験者の右掌の拇指球部に当接させるように構成してもよい。または、接触面のやや左よりに光学式脈波センサを設け、該光学式脈波センサを被験者の左掌の拇指球部に当接させるように構成してもよい。
【０１１９】
（ニ）上記実施形態の生体状態検出装置では、光学式脈波センサが接触面から突出するように設けられていたが、光学式脈波センサは、接触面から突出しないように、筐体の表面付近に埋め込まれるよう設けられていてもよい。
【０１２０】
（ホ）上記実施形態の生体状態検出装置は、光学式脈波センサを掌に接触させることにより脈波や脈拍を検出するように構成されていたが、抵抗値測定センサを掌に接触させることにより体脂肪を検出するように構成されていてもよい。この場合、筐体において被験者の掌を接触させる左接触面および右接触面のそれぞれに、光学式脈波センサの代わりに抵抗値測定センサの電極が設けられる。
【符号の説明】
【０１２１】
１、２・・・生体状態検出装置 ４０・・・筐体 ４１・・・支柱部 ４３・・・第１水平部 ４５・・・第２水平部 ４６〜４８・・・壁部 ５１・・・左接触面 ５２・・・右接触面 ６１、６３、６５・・・光学式脈波センサ ６６、６７・・・穴部 ６８・・・左接触面 ６９・・・右接触面 ７１、７３・・・突起部 ８１、８３・・・滑り止め部 ９５・・・穴部 ９７・・・接触面 １０１〜１１２、２０１〜２０６・・・生体状態検出装置 ４０１〜４０３、４０５〜４０７・・・筐体 ５１１〜５１３・・・左接触面 ５２１〜５２３・・・右接触面 ５３１、５３２・・・左接触面 ５４１、５４２・・・右接触面 ５７１・・・接触面 ５８１・・・左接触面 ５９１・・・右接触面 ６６１〜６６３・・・穴部 ６８１〜６８３・・・左接触面 ６９１〜６９３・・・右接触面 ６７１〜６７３・・・穴部 ９５１、９５２・・・穴部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の掌を接触させる接触面を表面に有する筐体と、前記接触面に設けられ前記被験者の生体状態を示す生体信号を検出する検出部と、を備えた生体状態検出装置であって、
前記接触面は、該接触面に接触させた前記被験者の前記掌によって当該装置が鉛直方向下方から支持される位置に形成されていることを特徴とする生体状態検出装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記接触面に接触させた掌に向けて光を照射すると共に照射した方向から到来する反射光を受光し、
前記検出部にて受光した光の強度の連続的な変化を前記被験者の脈波として検出することを特徴とする請求項１に記載の生体状態検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記接触面から突出して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の生体状態検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記接触面において、前記接触面に接触させた掌の親指の付け根のふくらみの部分に当接する位置に設けられていること、を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項５】
前記接触面には、少なくとも前記掌の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させることで、前記検出部に対する前記掌の位置を位置決めする突起部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の生体状態検出装置。
【請求項６】
前記接触面には、該接触面と前記掌との間の摩擦係数を増加させる形状または材質を有した滑り止め部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項７】
前記筐体には、前記被験者が掌を差し込むことができる形状を有した差込部が形成され、該差込部を構成する面に前記接触面が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項８】
前記差込部は、前記被験者が前記掌を差し込む差込方向の手前から奥に向かう穴状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の生体状態検出装置。
【請求項９】
前記差込部は、前記被験者の前記掌の前記差込方向の動きを制限する制限部材を有していることを特徴とする請求項８に記載の生体状態検出装置。
【請求項１０】
前記筐体は、載置面に載置されているときに、該載置面との間に前記被験者が掌を差し込むことのできる形状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１１】
前記筐体は、鉛直方向に延びる形状に形成された支柱部と、該支柱部の鉛直方向上側の端部に設けられ、鉛直方向と垂直な水平方向に延びる形状に形成された上端支持部と、を備え、
前記接触面は、前記上端支持部における鉛直方向下側の面であること、を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１２】
前記筐体は、前記支柱部の鉛直方向下側の端部に設けられ、前記水平方向に延びる形状に形成された下端支持部を備えていることを特徴とする、請求項１１に記載の生体状態検出装置。
【請求項１３】
前記接触面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１４】
前記接触面が曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１５】
前記接触面は、前記水平方向に延びていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１６】
前記接触面は、該接触面に接触させた前記被験者の前記掌の小指側が前記鉛直方向下側になると共に親指側が前記鉛直方向上側となるように、前記水平方向に対して角度を有していることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１７】
前記接触面は、前記被験者の右掌を接触させる右接触面と、左掌を接触させる左接触面と、からなり、
前記右接触面および前記左接触面には、それぞれ前記検出部が設けられていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１８】
前記筐体は、前記右接触面にて前記被験者の前記右掌に作用する鉛直方向下向きの力と、前記左接触面にて前記被験者の前記左掌に作用する鉛直方向下向きの力とが、等しくなるように形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の生体状態検出装置。
【請求項１９】
前記接触面は、前記被験者の右掌を接触させる右接触面および左掌を接触させる左接触面のいずれか一方からなることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１】
被験者の掌を接触させる接触面を表面に有する筐体と、前記接触面に設けられ前記被験者の生体状態を示す生体信号を検出する検出部と、を備えた生体状態検出装置であって、
前記接触面は、該接触面に接触させた前記被験者の前記掌によって当該装置が鉛直方向下方から支持される位置に形成されていることを特徴とする生体状態検出装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記接触面に接触させた掌に向けて光を照射すると共に照射した方向から到来する反射光を受光し、
前記検出部にて受光した光の強度の連続的な変化を前記被験者の脈波として検出することを特徴とする請求項１に記載の生体状態検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記接触面から突出して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の生体状態検出装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記接触面において、前記接触面に接触させた掌の親指の付け根のふくらみの部分に当接する位置に設けられていること、を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項５】
前記接触面には、少なくとも前記掌の親指の付け根と人差し指の付け根との両方を接触させることで、前記検出部に対する前記掌の位置を位置決めする突起部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の生体状態検出装置。
【請求項６】
前記接触面には、該接触面と前記掌との間の摩擦係数を増加させる形状または材質を有した滑り止め部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項７】
前記筐体には、前記被験者が掌を差し込むことができる形状を有した差込部が形成され、該差込部を構成する面に前記接触面が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項８】
前記差込部は、前記被験者が前記掌を差し込む差込方向の手前から奥に向かう穴状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の生体状態検出装置。
【請求項９】
前記差込部は、前記被験者の前記掌の前記差込方向の動きを制限する制限部材を有していることを特徴とする請求項８に記載の生体状態検出装置。
【請求項１０】
前記筐体は、載置面に載置されているときに、該載置面との間に前記被験者が掌を差し込むことのできる形状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１１】
前記筐体は、鉛直方向に延びる形状に形成された支柱部と、該支柱部の鉛直方向上側の端部に設けられ、鉛直方向と垂直な水平方向に延びる形状に形成された上端支持部と、を備え、
前記接触面は、前記上端支持部における鉛直方向下側の面であること、を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１２】
前記筐体は、前記支柱部の鉛直方向下側の端部に設けられ、前記水平方向に延びる形状に形成された下端支持部を備えていることを特徴とする、請求項１１に記載の生体状態検出装置。
【請求項１３】
前記接触面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１４】
前記接触面が曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１５】
前記接触面は、前記水平方向に延びていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１６】
前記接触面は、該接触面に接触させた前記被験者の前記掌の小指側が前記鉛直方向下側になると共に親指側が前記鉛直方向上側となるように、前記水平方向に対して角度を有していることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１７】
前記接触面は、前記被験者の右掌を接触させる右接触面と、左掌を接触させる左接触面と、からなり、
前記右接触面および前記左接触面には、それぞれ前記検出部が設けられていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【請求項１８】
前記筐体は、前記右接触面にて前記被験者の前記右掌に作用する鉛直方向下向きの力と、前記左接触面にて前記被験者の前記左掌に作用する鉛直方向下向きの力とが、等しくなるように形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の生体状態検出装置。
【請求項１９】
前記接触面は、前記被験者の右掌を接触させる右接触面および左掌を接触させる左接触面のいずれか一方からなることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の生体状態検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−８５５５９（Ｐ２０１３−８５５５９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５６９７（Ｐ２０１１−２２５６９７）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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